螺杆泵的特性及用途

什么是螺杆泵？

螺杆泵（也称为螺旋泵或 PC 泵），适用于输送和分配中高粘度的材料，在各行业领域得到广泛应用。流量平稳和耐高温特性使其常用于输送油脂、化妆品、涂料、胶水以及其他研磨性或腐蚀性材料。

螺杆泵有其应用优势，但在与流体相容方面存在局限性，并且使用复杂的机械密封系统，需要花费大量的维护成本。

螺杆泵的工作原理

螺杆泵由两个主要部件组成：转子和定子。转子和定子协同工作，形成密封的腔室，腔室用于泵送流体。随着转子在定子内部旋转，流体被吸入泵的吸入端，并通过密封腔室从吸入端流向排出端。转子的旋转产生脉动流，形成连续的泵送动作。定子通常由耐用材料制成，如橡胶或弹性体，以承受磨蚀性物料。而转子则通常由高硬度的金属合金制成。

螺杆泵的优点

• 螺杆泵擅长处理高粘度流体
  螺杆泵的一大优势是能够传输高粘度流体。与许多其他类型的泵不同，螺杆泵能够有效地移动粘稠流体，如泥浆、粘合剂和油脂。
• 螺杆泵具备自吸料能力。
  螺杆泵具备自吸能力，这意味着它们可以在没有外部设备的辅助下进行泵送。这消除了手动填料的需求，在泵启动时节省时间和人力。
• 螺杆泵比许多其他类型的泵更高效。
  由于运行高效，螺杆泵能耗更低，有助于降低整体成本。然而，也有一些泵型比螺杆泵更节能——比如电动隔膜泵。

螺杆泵的缺点

螺杆泵存在其不足之处，这些缺点可能导致停机，产生昂贵的维修费用，甚至需要更换产品。

• 螺杆泵包含复杂的机械旋转轴封结构。
  螺杆泵的驱动器大多数通过泵体使用机械旋转轴封来传递动力到内部的螺杆上。这种机械旋转轴封是昂贵的易磨损部件，对高温、磨料和非润滑性流体敏感，随着时间的推移会增加泄漏的风险。在食品或个人护理产品等对卫生要求高的行业中，机械轴封可能会引发卫生或污染方面的问题。机械轴封的另一个缺点是：其泵送的介质可能会因为轴和轴封的旋转以及摩擦力而受热，从而发生性质的改变。
• 螺杆泵无法干转运行
  如果没有连续流体通过螺杆泵，定子和转子会遭到磨损，产生高昂的维修费用。流体需持续通过泵体，对转子和定子之间的接触表面起到润滑的作用。在螺杆泵中，干转是导致故障的最常见原因。在食品和饮料制造中，螺杆泵的使用需要额外的传感器来监测泵入口处的物料供应，这可能导致增加系统泄漏及细菌滋生的几率。
• 螺杆泵占用空间大
  螺杆泵由于其复杂的结构设计，特别是对于高流量的应用，需要占用较大的空间。电机、泵壳和“螺杆”本身物理上需要占用空间，这些空间是无法从系统设计中省略的。
• 螺杆泵能耗大
  从运营成本角度考虑，螺杆泵成本高昂，远不及其他电动泵技术。由于工作时摩擦阻力大，螺杆泵的能耗也大。
• 螺杆泵不适合用于泵送磨料
  当使用螺杆泵输送化学液体或高磨蚀性流体时，其定子和转子会迅速磨损，并且需要更换。某些流体还会导致定子中的弹性体膨胀。此外，更换转子或定子是一个困难且耗时的操作。

螺杆泵的用途及应用领域

螺杆泵用途多样，广泛应用于各种行业。其典型应用领域包括：

• 石油和天然气
• 食品加工
• 化工及制药
• 纸浆及造纸
• 水处理及污水管理

螺杆泵的替代方案

与螺杆泵相比，电动隔膜泵具有多项显著优势。与那些提供相同流量的泵相比，Graco 的 QUANTM 电动隔膜泵（EODD）的价格更经济实惠，因此在泵的使用寿命内，用户可以节省相当多的费用。其优点包括：

• 背压停机
  在市面上的所有电动隔膜泵中，Graco 的 QUANTM EODD 泵是唯一一种能够在压力下停转的泵，而无需使用支撑液体、空气或压力传感器，可防止管路堵塞或阀门关闭导致的泵故障。
• 电动隔膜泵可干转，螺杆泵不可以。
  QUANTM EODD 泵能在干转情况下运转而不会对系统造成损坏，从而避免了昂贵的维修费用。
• 与螺杆泵相比，Graco QUANTM 电动隔膜泵的体积要小得多。
• 电动隔膜泵使用成本低
  QUANTM 泵集成了高效的电动驱动系统，与螺杆泵相比，能耗可减少到原来的1/5。此外，QUANTM 泵无需使用脉动阻尼器，有助于降低噪音水平。
• 无密封设计
  QUANTM 泵采用无密封隔膜泵设计，消除了旋转密封的泄漏问题和因干运转导致的故障。

总结

下方列出了 QUANTM 电动双隔膜泵（EODD）的优点：